首先,由能量運動性的觀點來看吧！這是現在最常用以比較飛機運動性
的理論.理論基礎很簡單,就是飛機無論做任何運動,都必須要消耗掉能量;
動作越激烈則消耗的能量越多.因此,如果一架飛機在某種高度速度狀態之
下的可用能量(一般稱為剩餘能量)比另一架飛機多的話,它就可以比另一架
飛機做更激烈的動作,也就是說它的纏鬥性能會比較佔優勢(至於另一些由
氣動力設計造成的能量轉換效率上的差別,後面再說).而一架飛機在飛行時
所受的力,大致就是以下四種:1.推力.2.升力.3.重力.4.阻力.在這裡面,供
應能量最重要的就是推力(不過升力可以把推力所作的功轉為位能),而減低
能量的最大變數就是阻力(重力是不太會變化的,而且做評估時都是假定好
在一個固定重量比率狀態下才能比較,這時根本沒有重力變化的問題),因此
在算剩餘能量時,主要就是看推力及阻力的關係.但是在台灣,非專業人士要
首先,由能量運動性的觀點來看吧！這是現在最常用以比較飛機運動性
的理論.理論基礎很簡單,就是飛機無論做任何運動,都必須要消耗掉能量;
動作越激烈則消耗的能量越多.因此,如果一架飛機在某種高度速度狀態之
下的可用能量(一般稱為剩餘能量)比另一架飛機多的話,它就可以比另一架
飛機做更激烈的動作,也就是說它的纏鬥性能會比較佔優勢(至於另一些由
氣動力設計造成的能量轉換效率上的差別,後面再說).而一架飛機在飛行時
所受的力,大致就是以下四種:1.推力.2.升力.3.重力.4.阻力.在這裡面,供
應能量最重要的就是推力(不過升力可以把推力所作的功轉為位能),而減低
能量的最大變數就是阻力(重力是不太會變化的,而且做評估時都是假定好
在一個固定重量比率狀態下才能比較,這時根本沒有重力變化的問題),因此
在算剩餘能量時,主要就是看推力及阻力的關係.但是在台灣,非專業人士要
飛機的製造商公佈戰鬥重量時用的狀態並不相同,有時會有很大的差別,比
如F-16就是:F-16A的11ton空戰重量大致是在燃油全滿之下,而F-16C的10.6
ton空戰重量卻是在燃油半滿之下,這樣當然推重比會不同了.因此要做推力
重量比的估測,就要先找出飛機的大概空重,以及內載燃油重量,然後才能比
較.至於比較時要用何種基準來比,我個人看過兩種估計法:一種是拿飛機空
重直接加上燃油總重,假設纏鬥時的外載武器重量等於耗掉的燃油重量.這種
估計法很方便,缺點是很多飛機這樣一估計之下推重比會變得很低,尤其是
重型戰機,因為他們的載油量通常很多.另一種方式是拿60%燃油重量,加上
短程飛彈2~4枚的重量,及機砲彈加人員重量(假設500kg吧?!),這可以是估計
攔截任務時的一個好方法,缺點是不太易算,且條件也僅限於在攔截作戰半徑
邊緣行動的狀態.還有,進氣道的設計要列入加權考量中,像F-14的進氣道可
以讓F-14在1Mach時推力增加30%,MiG-29的話更高達40%(不過這和引擎設計
也有關,且有些問題),這點會對推力影響頗大,尤其高速或低空.Mirage2000
的M-53雖說推力比F-16的F100或F110低了起碼1ton,但是在0.85Mach以上時,
卻可藉著進氣道的衝壓推力及引擎設計上注重高速性能的效益而使得剩餘能
量相等,不過F-16的進氣道設計好像蠻爛的......
講完了剩餘能量後,講到飛機運動時的能量轉換效率.飛機的運動有三個
向度:1.俯仰.2.滾轉.3.偏航.俯仰通常最複雜,討論及使用也最多.在能量轉
換方面,升力就變得重要了,因為提供飛機轉向動作的向心力的,就是升力(向
量噴嘴先不考慮).因此若能提供飛機的升力越大,則飛機本身就能做出越激
烈高G的動作.但是要計算升力並不容易,首先翼剖面就不易得知,但是由於任
務形態類似的飛機,常常會採用類似的翼剖面,因此這點(在無可奈何之下)可
以忽視不計,而同科技層次的飛機所會用的升力提升裝置如翼前緣延伸或前
翼的效率大致也不會差太多(雖說如此,F-16的LEX只能提升升力30%,MiG-29
則是40%,EF2000及F/A-18達到50%,F-15近氣道上緣頂多10%,還是會差很多),
為了做定量性的比較,我們採用“翼負荷“作為持續升力供應率的指標,可以
說合適.如果不知道主翼的翼面積的話,那就要找“翼展“,然後用三角函數
來算出翼面積了.另外,瞬時迴旋率則是用展荷比來估計.作為定量化估計,這
些是可行的方法.除此之外,還有一些比較非定量的方式,比方說比較的兩個
機種若主翼後掠角差距太大,像F/A-18與Mirage2000的話,那最好加上主翼後
掠角的cos值來加以修正(升力係數和主翼後掠角的cos值大致成正比).而一
些關於LEX或Canard的使用也要加入判斷,不過不要太過去影響有數學值的部
份的判斷結果.要注意的是,有尾翼及無尾翼機,後者由於俯仰配平通常是由
主翼來負責(瑞典的飛機例外),因此升力衍生阻力會比較大,這點也會影響到
它的運動性,尤其是迴旋率,Mirage2000就是有名的例子.
再來講到滾轉及偏航,滾轉控制就比較找不出容易看到的參數,只能憑這
架飛機的重心分配及翼展等因素來評估.像F-14或MiG-29,Su-27這種雙引擎
離得很開的飛機,滾轉上會比不上F-15,F/A-18這種雙引擎靠得近的飛機,更
不能和F-16,Mirage2000這些單引擎機比.另外翼面積小的飛機或展弦比小的
飛機在滾轉上也有利點,作戰重量比較重的飛機更不用講,因為轉動慣量太大
,滾轉起來比較不利.偏航的話目前是只有JAS-39,F-2A(FSX)及一些用上向量
噴嘴的飛機有這方面的飛行控制機能,其他的都只是注重穩定而已,不多提了.
最後提一些雜的.水平尾翼的大小對於飛機的控制權能影響不小,如Su-27
,F-14及F/A-18的高攻角性能優良,主要在於他們的水平尾翼面積很大或是升
,滾轉起來比較不利.偏航的話目前是只有JAS-39,F-2A(FSX)及一些用上向量
噴嘴的飛機有這方面的飛行控制機能,其他的都只是注重穩定而已,不多提了.
最後提一些雜的.水平尾翼的大小對於飛機的控制權能影響不小,如Su-27
,F-14及F/A-18的高攻角性能優良,主要在於他們的水平尾翼面積很大或是升
力係數很大,因此可以有效的提供飛機優良的俯仰方向瞬間改變能力,不過水
平尾翼太大的話會產生過多不必要的阻力.而前翼雖說是流行的翼形,但是前
翼的配平能力卻因氣動力矩通常比較小的關係,配平權能並不好,因此美國人
不太愛用,法國的Rafale從錄影帶上來看,前翼也是隨氣流而自由浮動,只有
在機鼻上仰時會自動下打以免失速.
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